管道对接环焊缝的相控阵检测技术
电站锅炉蛇形管高压加热器小径管对接焊缝的相控阵超声检测
随着电站建设不断向大型化和高参数方向发展，国内新建大型电站逐渐采用蛇形管式高压加热器(以下简称“高加”)来代替管板式高压加热器。
图1 蛇形管高加外观如图1所示，由于蛇形管高加对接焊缝结构复杂，蛇形管空间小，焊口数量多，所以其射线检测操作困难，检测周期长。
为此，中国特种设备检测研究院和东方电气集团东方锅炉股份有限公司的研究人员对材料为15CrMo、壁厚为3.5mm的Φ25mm管道对接焊缝进行相控阵超声检测(PAUT)工艺研究，通过仿真分析PAUT检测工艺，对缺陷响应进行工艺优化，在模拟试块上对优化后的工艺进行检测试验，以验证其对蛇形管高加小径管对接焊缝检测的可行性。
1小径管相控阵超声检测工艺分析01声场仿真图2 小径管对接焊缝坡口结构示意(T为壁厚)根据焊缝坡口等工艺参数建立的小径管仿真模型如图3所示。
对工件进行分析，设置探头频率为7.5MHz；楔块角度为60°；晶片数量为16；激发孔径为7.9mm；起始激发1个晶片；声束角度为45°~75°；探头前端距焊缝中心距离为7.5mm；声波反射4次。
图3 工件仿真模型将上述工艺参数加载至被检工件模型上，经仿真软件计算分析，该聚焦法则下的声束覆盖如图4所示，声场在工件中的分布如图5所示。
图4 声束覆盖示意图5 声场在工件中的分布示意由仿真可知，采用设定的相控阵超声检测工艺参数，使用3次波及4次波，探头中心能量的-6dB范围内声场能完全覆盖焊缝检测区域，能更有效地利用声场能量。
使用该检测工艺参数，对小径管进行缺陷响应仿真分析。
02PAUT缺陷响应仿真Φ2mm长横孔缺陷响应仿真分析在建立好的工件模型中，预制一个长为10mm，孔径为2mm的长横孔，其模型如图6所示。
图6 Φ2mm长横孔缺陷模型用上述声场仿真的检测工艺参数在该模型上进行缺陷响应仿真分析，分析结果如图7所示。
图7 Φ2mm长横孔缺陷响应仿真分析结果由仿真分析结果可知，采用三次波能有效检出Φ2mm的长横孔，在折射角为53°时，缺陷反射波幅最大，最大波幅绝对值为0.103。
相控阵技术对焊缝缺陷检测的研究及应用
相控阵技术对焊缝缺陷检测的研究及应用摘要：相控阵技术是一种多声束扫描成像检测技术，通过控制聚焦深度、偏转角度和波束宽度形成不同的虚拟探头（VPA），从而可对试件进行高速、全方位和多角度的检测，且图像化的检测结果更加直观。
相控阵超声波技术能够对一些存在自然缺陷的试块进行全覆盖检测并定量，检测结果误差能够满足规范要求，可以用于焊缝检测工作。
关键词：相控阵；检测；应用引言超声相控阵检测技术技术可以通过计算机软件对声束角度、聚集距离及焦点尺寸进行控制；能够用单个多晶片相控阵探头对同一位置的焊缝进行多角度的检测；能够检测复杂几何形状焊缝，且具有较好的机动性与灵活性；能够与机械夹具配合使用，高速、全面扫查整个试件；能够通过计算机对信号与数据进行采集处理，使超声检测结果显示更直观，此外，该技术可以对数据进行存储及转移，便于后续的离线分析。
采用超声相控阵检测技术对海上平台工艺管线焊缝进行检测，检查时间、检测成本均有显著降低，对一些接由于空间受限而导致常规超声无法完成检测的焊缝，也能够通过一次扫描进行全覆盖检测。
目前，相控阵超声波检测在奥氏体不锈钢管道环焊缝的检测工作中取得了良好的效果。
1超声相控阵检测技术概述以及基本原理1.1概述相控阵检测是一种通过对阵列传感器各独立阵元按一定的延迟法则进行激励、接收，合成特定形式声场，通过超声波数据以图像的形式显示出来的一种无损检测技术。
通过时间延迟相继激发探头中多个晶片，每个激活晶片发射的超声波束相互干涉形成新的波束，通过软件调整，新波束的角度、焦距、焦点尺寸等均可根据检测需要予以改变。
与传统TOFD、超声测厚、Ａ型脉冲回波检测等无损检测技术相比，相控阵检测技术的一个探头即具备多个性质相同的晶片，通过控制聚焦深度、偏转角度、波束宽度形成不同的虚拟探头（VPA），从而可对试件进行高速、全方位和多角度的检测，在扫查过程中可形成大量A扫和C扫数据，且通过相控阵仪器数据处理可实现以S扫的形式显示出来。
聚乙烯管道焊接接头相控阵超声检测
DB××/T×××.1-201×燃气用聚乙烯管道焊接接头相控阵超声检测第1部分：通用要求（征求意见稿）DB××/T×××.1-201×前言《燃气用聚乙烯管道焊接接头相控阵超声检测》分为三个部分：——第1部分：通用要求；——第2部分：电熔接头检测；——第3部分：热熔接头检测。
本标准按照GB/T1.1-2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。
本标准为上海市地方标准。
本部分为第1部分：通用要求。
本部分规定了燃气用聚乙烯管道电熔和热熔接头相控阵超声检测的一般要求。
本标准起草结合我国燃气用聚乙烯管道焊接接头缺陷检测及安全评定研究成果编写而成。
本标准由上海市质量技术监督局标准化技术委员会归口。
本标准起草单位：本标准主要起草人：DB××/T×××.1-201×燃气用聚乙烯管道焊接接头相控阵超声检测第1部分：通用要求1 范围本部分规定了燃气用聚乙烯管道焊接接头相控阵超声检测的一般要求。
焊接接头型式包括电熔连接接头、热熔对接接头。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 9445 无损检测人员资格鉴定与认证GB/T 12604.1 无损检测术语超声检测TSG Z6002-2010 特种设备焊接操作人员考核细则TSG Z8001-2013 特种设备无损检测人员考核规则NB/T 47013.3-2015 承压设备无损检测第3部分：超声检测3 术语和定义GB/T 12604.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1 晶片间距 pitch两个相邻晶片的同侧边或中心之间的距离（如图1）。
核设备小径管环焊缝超声相控阵检测
核设备小径管环焊缝超声相控阵检测李衍(无锡市锅炉压力容器学会无损检测专委会，江苏无锡214026)摘要：介绍按ASME规范案例CC N-659-2,用超声相控阵(PAUT)法取代传统射线照相法检测小径管环焊缝中周向与轴向缺陷的方法和结果。
制作植有典型缺陷的验证焊接试样，配置回转型机械扫查器和专用探头楔块，制定纵、横缺陷S扫查程序，掌握缺陷检出、定量、表征方法，控制缺陷定位、测长偏差，完成PAUT检测工艺前期验证演示，是核电厂3000多条小径管焊接接头现场成功检测的关键。
展示了小径管环焊缝PAUT结果的四种显示方式(S扫、C扫、D扫和极坐标显示)图例。
意在为能源工业典型设施典型NDE高效优化检测提供借鉴。
关键词：小径薄壁管；超声相控阵检测(PAUT);焊接验证试样；典型结果显示ASME规范案例CC N-659-2(第HI卷)允许在某些特定条件下，焊缝检测可用UT取代RT^O UT用于核设施时，可减少现场检测时间，减少检测人员受照剂量。
针对重要核电设备,某资深检测公司(Tecnatom)特开发了小径薄壁管焊缝的PAUT(相控阵超声检测)技术。
本文揭示其按国际法规案例要求，用PAUT检测小径管环焊缝中纵向与横向缺陷的过程要领。
用几组植有实际缺陷的参考试样对方法作了验证。
在工厂检测了1500多条小径管环焊缝。
覆盖范围：材质碳钢，管径©50~»100mm,壁厚5〜8nun。
焊缝两侧或单侧可接近。
管—管间距有一定限制。
焊缝内种植缺陷有两种：面型和体型，即裂纹、未熔合、未焊透、密集气孔。
机械扫查系统作必要改进，以适于实际检测。
开发了基于脉冲回波和发射-接收技术的轴向和周向检测法。
为电子设备采集数据配置了不同的扇扫(S扫)模式，并研制了专用楔块。
通过理论分析和实验验证，对检测工艺作了可靠性评定，确认对小径管焊接试样中不同深度位置和不同方向设置的实际缺陷能准确表征、定位、定量。
本项目涉及的检测技术和现场经验，均获国家核电管理机构的认可和支持。
不等厚对接环焊缝相控阵检测工艺
不等厚对接环焊缝相控阵检测工艺
不等厚对接环焊缝相控阵检测工艺是一种用于检测不等厚对接环焊缝的无损检测技术。
该工艺使用相控阵超声波检测仪器，通过将超声波发射器和接收器安装在检测器的探头上，将超声波传播到被检测物体中。
在检测过程中，超声波经过不等厚对接环焊缝时会发生折射、反射和散射等现象，这些现象会导致超声波的传播路径和强度发生变化。
相控阵技术可以通过改变发射和接收超声波的角度和焦点位置，来获取多个不同方向上的超声波信号。
通过分析这些超声波信号的特征，可以判断焊缝中是否存在缺陷。
相对于传统的超声波检测方法，不等厚对接环焊缝相控阵检测工艺具有以下优势：
1. 能够实现全方向的扫描，提高了检测的灵敏度和准确性。
2. 可以实时显示焊缝的图像，并进行实时监测和记录。
3. 可以根据检测结果进行自动化判断和分类，提高工作效率。
4. 可以通过调整角度和焦点位置来适应不同形状和厚度的焊缝。
总的来说，不等厚对接环焊缝相控阵检测工艺是一种高效、准确、可靠的无损检测方法，广泛应用于工业领域中的焊接质量检测。
相控阵检测环焊缝操作流程
相控阵检测环焊缝操作流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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电站承压管道焊接接头相控阵超声检测施工工法(2)
电站承压管道焊接接头相控阵超声检测施工工法电站承压管道焊接接头相控阵超声检测施工工法一、前言在电站建设中，承压管道的焊接接头的质量检测至关重要。
传统的X射线或γ射线检测存在辐射安全和昂贵的设备成本等问题。
针对这些问题，电站承压管道焊接接头相控阵超声检测工法应运而生。
本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及一实际工程应用案例。
二、工法特点1. 无辐射：相比传统的X射线或γ射线检测，相控阵超声检测不产生任何辐射，并且对操作人员无危害。
2. 高分辨率：相控阵超声检测具有良好的分辨率，能够清晰地显示管道焊接接头的内部结构，有助于发现焊接缺陷。
3. 快速高效：相控阵超声检测可以进行实时监测和显示，检测速度快，适用于大规模施工工程。
4. 适应性强：相控阵超声检测适用于不同材质、不同直径和不同厚度的承压管道焊接接头。
5.无损检测：相控阵超声检测不会对管道焊接接头造成任何损伤，不影响接头的使用寿命和强度。
三、适应范围该工法适用于各类电站承压管道的焊接接头质量检测，包括核电站、火电站、水电站等各类电站的主管道、分支管道、冷却管道等。
四、工艺原理该工法通过相控阵超声检测技术，利用超声波在材料中的传播特性，实现对管道焊接接头的质量检测。
具体采取的技术措施包括设置合适的探头、选择适当的工作频率、调整合适的工作角度等。
这些措施使得超声波能够穿透管道焊接接头并返回信号，从而获得关于焊接接头内部结构和缺陷的信息。
五、施工工艺1. 准备工作：清理管道表面、准备超声探头、设置工作参数。
2. 定位对焊接接头：根据设计要求进行定位，确保焊接接头与探头能够完全覆盖。
3. 施工操作：将超声探头通过电缆与检测设备连接，将探头置于焊接接头上，进行相控阵超声检测。
4. 数据分析和评估：根据超声检测数据进行分析和评估，判断焊接接头的质量，并进行记录和报告。
六、劳动组织该工法需要经验丰富的超声检测人员和技术工人进行操作和施工，他们需要具备相应的培训和执业证书。
压力管道环向对接接头相控阵超声检测规范
压力管道环向对接接头相控阵超声检测规范》河南省地方标准编制说明一、编制的目的和意义随着当今社会的飞速发展，压力管道已被广泛应用于石油、化工、冶金、电力、机械等行业以及城市燃气和供热系统，而且占据着越来越重要的地位；由于压力管道所传载的介质多是有毒、易燃、易爆且所处外界环境较为复杂，一旦发生事故将会造成人员伤亡、财产损失、环境污染及恶劣的社会影响。
无损检测技术是压力管道制造和在用检验中的重要检测手段，对保证压力管道管体质量及在用压力管道的安全运行起着至关重要的作用。
近年来，超声相控阵检测技术在压力管道的检验检测中应用越来越广泛，使用超声相控阵检测方法不仅避免了衍射时差法超声检测存在检测盲区技术问题，而且避免了射线检测方法存在安全防护问题。
同时较常规超声检测方法相比能显著提高定位、定量精度，特别是显著提高了对缺陷性质的估判。
与其它压力管道焊接接头内部缺陷检测方法相比，超声相控阵检测技术的优点如下：1) 有利于对压力管道焊接接头中的面积型和体积型缺陷检测，缺陷检出率高；2) 检测数据呈现三维显示图象，利于缺陷定位、定量和定性分析；3）检测扫描速度快，一个探头覆盖多个角度，无扫查面盲区；4）分辨率好，灵敏度高，对缺陷定位和定量准确；5）检测效率高，采用专用扫查装置，可实现焊缝长度方向的全体积扫查；6）可达性好，对操作空间狭窄部位焊缝检测，可携带便携式位置编码器扫查或手动锯齿扫查；7）检测结果直观、重复性好，可实时显示；并可打印、存盘、保存和远程分析；8）不受作业时间限制，安全环保，劳动强度小，成本低。
为了适应社会经济发展的需要，推动超声相控阵检测技术在压力管道焊接接头检测中的应用，提高对压力管道对接环焊缝超声相控阵检测方法、操作、评定及质量分级的规范性和准确性，弥补现行国家标准GB/T32563-2016 中缺陷的评定和质量分级内容的缺失，保证超声相控阵检测技术更好地使用和服务于压力管道对接环焊缝内部缺陷检测工作中，需要制定压力管道环向对接接头相控阵超声检测规范。
相控阵超声检测技术在厚壁管道对接焊缝检测中的应用
相控阵超声检测技术在厚壁管道对接焊缝检测中的应用摘要：相控阵超声技术是传统超声检测在技术上的发展，比传统超声波探伤具有更高的缺陷检出率，目前相控阵检测技术在无损检测行业中已经得到了广泛的应用。
本文主要围绕相控阵技术原理、设备的使用和调校，结合国外工程相控阵检测技术在厚壁管对接焊缝检测中的实际应用案例，对相控阵检测技术在石油化工工艺管线中的应用情况做一些说明，可以为国内相控阵检测的推广提供一些应用案例。
关键字：相控阵超声检测技术；厚壁管对接焊缝；应用实例1概述在石油化工行业中，在高温高压等工况下，厚壁管被大量的使用，且随着石油精细化加工，厚壁管的使用也越来越多。
普通的300KV的射线机最大穿透能力为48mm，γ射线源虽然穿透能力强，但其使用和运输过程中发生安全事故的可能性非常大，而且对无损检测人员的辐射损害也非常大。
在鲁迈拉油田游离水处理工程中有大量的厚壁管需要对其焊缝进行无损探伤。
规格为325*25.4mm，406*30.96,457*34.93,508*38.1这些规格的管道已经超过了300KV射线机的最大穿透能力，只能借助相控阵技术对其焊缝进行检测。
使用奥林巴斯MX2代相控阵检测设备系统，对厚壁工艺管道对接焊缝进行了检测，并取得了非常不错的效果。
因此本文将相控阵检测技术在厚壁工艺管线焊缝检测中的应用情况做一阐述。
2相控阵超声检测技术原理相控阵检测技术是传统超声检测在技术上的发展，其关键在于采用了全新的发生与接收超声波的方法，相控阵列通过电子控制发射声束的形状和波束偏转角度，使其无需移动探头就可进行电子扫查，然后通过后处理，改变超声波的聚焦尺寸和位置，通过有效的信号平均，提高了信噪比。
3设备选择与校准及相控阵TCG曲线的制作3.1设备与探头的选择相控阵系统应载有聚焦法则设定软件，能借此修正超声波束特性；设备应具有数据存储功能；相控阵系统的波幅和屏高线性应标准化，既满足E2491标准的要求，且至少一年校验一次；仪器应能在1MHz-10MHz的标称频率下发射和接受声脉冲；仪器应能以所有探头标称频率至少5倍的频率，将A扫描显示数字化，波幅数字化时，分辨力至少应为8bit(256个色阶)；相控阵设备应具有角度校准增益和时间校准增益。
AUT长输管道环焊缝检测
AUT长输管道环焊缝检测全自动相控阵超声检测技术及在环焊缝检测中的应用导语全自动相控阵超声检测系统是在断裂力学(ECA)的基础上，采用区域划分法,将焊缝分成垂直方向上的若干个区，再由电子系统控制相控阵探头对其进行分区扫查。
检测结果以双门带状图的形式显示，在辅以TOFD(衍射时差法)和Ｂ扫描功能，对焊缝进行分析、判断。
全自动相控阵超声仪在国外已被广泛应用于管道环焊缝的检测。
关键词全自动超声波区域划分法相控阵带状显示TOFD全自动超声波在国外已被大量应用于长输管线的环焊缝检测,且越来越成为一种趋势。
与传统手动超声检测和射线检测相比，其在检测速度、缺陷定量准确性、减少环境污染、降低作业强度等方面有着明显的优越。
加拿大R/D T ech公司生产的P ipe WIZARD相控阵超声检测系统是专用于长输管线环焊缝的检测设备。
该系统由数据采集单元、脉冲发生单元、电机驱动单元、相控阵探头、工业计算机、显示器等组成。
系统在Windows NT界面下运行P ipe WIZARD操作软件，完成对焊缝的线性扫查、实时显示、结果评判。
对其基本原理，笔者根据自己在实际工作中的体会和经验在此作一简单介绍。
一基本原理1．区域划分法采用全自动超声检测的关键是“区域划分法”。
根据壁厚、坡口形式、填充次数将焊缝分成几个垂直的区。
每个分区的高度一般为1－3mm，每个区都由一组独立的晶片进行扫查（这种分区的扫查被称为Ａ扫）。
检测主声束的角度按照主要缺陷的方向来设定（在自动焊中主要是未熔合，即将波束尽量垂直于熔合线）。
Ａ扫采用聚焦声束进行扫查，焦点尺寸一般为2mm或更小。
它们可以有效的检测各自的区域，而且临近区域反射体上的重叠最小。
每个分区以焊缝中心线为界，分为上游、下游两个通道，其检测结果在带状图上以相对应的通道显示出。
图1.1为CRC坡口、壁厚为14.6mm焊缝的区域划分图。
从根部依次为：根焊区、钝边区（LCP）、热焊1区、热焊2区、热焊3区、填充1区、填区2区、填充3区。
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６２ 内蒙古石油，／Ｌ＿ｖ－－
管道对接环焊缝的相控阵检测技术
蒋承君 ，姚 欢 ，熊庆人 ，胡江峰 ，杨 涛 ，曹 峰
（１．中国石油天然气集团公司管材研究所，陕西西安７１００７７；
２．中国石油天然气股份有限公司西部管道分公司，新疆乌鲁木齐８３００１３）
摘要：介绍全自动相控阵技术的基本原理、对比试块的制作要求，相控阵检测将焊缝分成几个不
同的区域，根据每个区域来设置探头；介绍相控阵检测技术在管道检测中的应用，分析了全自动相控阵
检测在焊缝检测领域的不足之处，并对全自动相控阵技术束来的发展做了展望。
关键词：相控阵；探头；试块；区域划分；ＡＵＴ
中图分类号：ＴＥ９７３．６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１ｏ０６—７９８１（２ｏ ｌ ７）Ｏ２～ＯＯ６２—０３
油气管道发生泄漏、断裂等事故，抢修困难，损
失巨大，因此应加强检测，及时排除管道焊接过程中
的缺陷如裂纹、未熔合、未焊透等。
超声检测实时出具检测结果，全自动相控阵
（ＡＵＴ）探头扫描器在焊缝上扫查一周可得到整个
环焊缝内部的扫描图像，图像可以电子文档或纸质 形式保存，ＡＵＴ检测与ｘ射线检测相比效率高，成 本低。 １超声相控阵检测原理概述 超声相控阵检测技术是通过电子系统控制换能 器阵列的各个阵元，按照一定的延迟时间规则发射 和接收超声波，从而动态控制超声波束在工件中的 偏转和聚焦来实现材料的无损检测方法。 超声相控阵检测技术是一种特殊的超声检测技 术，它利用精密复杂的相控阵和功能强大的软件来 控制超声波声，使其覆盖被检测材料，并生成修正的 材料内部结构图像。相控阵检测技术不仅可探查缺 陷，而且在检测压力容器、管路的腐蚀和绘制腐蚀图 等方面也有其独特的应用。相控阵检测技术对各种 焊接接头的适应性十分广泛，适合手工焊、自动焊和 半自动焊，各种焊缝形式也能适应，包括对接接头、 角接接头。 相控阵发射：多个换能器阵元按一定形状、尺寸 排列，构成超声阵列换能器，分别调整每个阵元发射 信号的波形、幅度和相位延迟，使各阵元发射的超声 子波束在空间叠加合成，从而形成发射聚焦和声束 收稿日期：２０１６—１０—１２ 偏转等效果。 相控阵接收：超声波遇到目标后产生回波信 ‘， 其到达各阵元的时间存在差异。按照回波到达竹 元的时间差对各阵元接收信号进行延时补偿，然 相加合成，就能将特定方向回波信号叠＿ＪＪｌ】增强，而． 它方向的回波信号减弱甚至抵消。同时，通过各 已
的相位、幅度控制以及声束形成等方法，形成聚焦、
变孔径、变迹等多种相控效果。相控阵接收的原 如
图１所示Ｌ１］。
图１接收相控聚焦与偏转
２相控阵探头
超声相控阵检测需使用不同形状的多阵元换能
器来实现对构件的检测。按其阵元排列方式分为
维线形阵列、一维环形阵列、二维矩形阵歹４、二维分
段交错环形阵列和圆形阵列四种形式［２］。
根据被件工件的壁厚来确定探头的主要参数～一
２０１７年第２期 蒋承君等 管道对接环焊缝的相控阵检测技术 ６３
扫查角，对壁厚较小的工件，宜选用起始扫查角度较
大的探头，如４５。，反之则选用起始扫查角度稍小的 探头，如３Ｏ。，结束角度一般选用７Ｏ。，此范围基本上 就能满足目前在建和在役管道环焊缝（包括埋地管 道）的探伤要求。 环焊缝检测中的相控阵探头采用线形阵列，目 前，采用阵元数最多为６４（即容纳晶片６４个），阵元 尺寸为１．２ｍｍ×１２ｍｍ，阵元间隙为０．０５ｍｍ，整个 阵列尺寸为８０ｍｍｘ１２ｍｍ。晶片呈间隔状直线形分 布在探头中，通常将两个阵列探头分布于焊缝两侧。 它能产生上千种不同的超声束，可配置４ｏ。～７ｏ。范 围的扫查角度（ 角），以满足分区扫查所需要的各 种角度 ］。 ３焊缝区域划分 采用全自动超声检测的关键是“区域划分法”， 根据壁厚、坡口形式、填充道次数将焊缝分成几不同 的区，比如，根部区、钝边区和填充区，每个分区的高 度一般为２～３ｍｍ，焊缝的每个分区都由自己的聚 焦探头来检测，超声声束聚焦２ｍｍ，探头角度根据 检测熔合线上的未熔合的需要来确定，焊缝中心线 两侧需要分别检测，如图２。 这种区域划分方法意味着每个分区都需要有不 同角度和不同聚焦长度的探头，对于多探头系统来 说，这就需要一个比较大的探头盘。 ４对比试块 图ｚ焊缝的区域划分和超声波路径 对比试块是指检测特定试件时所用的试块，用 于调节仪器的灵敏度，调试测试范围，评定缺陷的当 量尺寸，保证检验结果的再现，如图３。 制作对比试块应注意的事项有：①材质应与ｉ
件相同或相似，以使其声学性能（声速、衰减、噪声ｌ
平等）与试件相同；②人工缺陷形状应按陡川日的选
择，可为孔（如竖通孔、平底孔）、槽（Ｎ型、Ｖ型）等；
③加工好的对比试块应由有关部门检查并卡尘验
试块用于调整扫查灵敏度，确定缺『｛ｆ１位托，饺验
仪器校准准确性。试块根据分区扫查原理，针对 接
中易出现的主要缺陷（主要指侧壁未熔合），川怀
孔或槽来代表。一般用垂直于熔合线的 ２ ｌ 底孔。
根部可用方槽或与根部熔合线相吻合的三们似米ｉＪｌ｝ＩＪ
节［３］。
璺
蔷
图３对比试块日勺不意
５应用实例
某项目管道主管线为Ｘ６０＠２４”×１３．６ｒａｍ 箍
埋弧焊接钢管，对接环焊缝采用Ａｕ，ｆ睑洲披
采用Ｕ型坡口、３道焊接的双丝熔化极气ｆ０ 俅
护电弧焊焊接工艺，ＲＯＯＴ、ＬＣＰ与ＩｔＯＴＩ ＡＳＳ为
第１道，Ｆｉｌｌ １与Ｆｉｌｌ ２为第２道，Ｆｉｌｌ ３与ｊ ¨
（ｃａｐｐｉｎｇ ｐａｓｓ）为第３道，坡口各层焊道设计如 一１
所示。
检测过程如下：①Ａ检验员先在标准试块ｌ 饺
准检测系统，Ｂ检验员同时打磨焊缝、除锈、玲却、安
装探头钢圈导轨，划参考线；②人、Ｂ检验员将探头
盘安装在导轨上，等待计算机终端操作员Ｃ发ｆ｝ ｆ：
测指令；③操作员Ｃ发出指令，探头啦扣 环 墟；
④扫查结束，终端显示器显示扫查ｆ 像， ． 爪恪
条焊缝的图像，包括Ａ扫描和Ｂ扫描（ＴＯＩ Ｄ扫描），
以Ａ扫描为主要判断依据，同时参考Ｂ扫描；⑤操作
员Ｃ根据图像判断焊缝是否合格，合格则进入下‘
道工序，反之，发出返修信号，组织返修。
内蒙古石油化工
ＦｔｌＩ ３ 矗Ｓ鼙
Ｆｉｔ！窘 ａ８ａ
ｌｒⅢｌ ＆Ｂ＿
图４焊缝分区
图５检测中发现的典型缺陷图像
图６未熔合缺陷对应的ＴＯＦＤ图像
图５是检测中发现的典型缺陷（箭头所指位
），图像中显示了缺陷的数量、性质、长度、位置，本
图像中在Ｆｉｌｌ３和Ｒｏｏｔ位置备发现一个未熔合缺陷，
距离参考线的距离分别为３２５ｍｍ和３２０ｍｍ，缺陷的
长度为５５ｍｍ和６０ｍｍ。图像最右边的绿色表示检测
时的耦合状况，如果耦合不良，则｝Ｔ】红色 水
图６为对应的ＴＯＦＤ图像。
考虑到施工现场各个工种顺序和空间限制ｎ０
响，从施工效率出发，返修后的焊缝部位一般不乐川
ＡＵＴ来检测，返修补焊处采Ｊ１ｊ其它无损 洲／， ：
来确认，比如采用手动超声检测和磁粉检测米划
补焊焊缝是否合格。
６结论
与传统的手工艺超声波探伤相比，相控阼 订
以下的优势：①检测速度快，现场检测时只需对
缝进行一次简单的线性扫查而无需来 Ｉ移功 ：
成全焊缝的检测，从准备到焊缝评定完毕，蜒个过
约需３分钟。②相控阵检测时分区可以型 ｎ１，订 一Ｊ
检测和定量缺，陷定位准确，检洲灵敏度高。＠作、ｌｌ
强度小，无辐射污物。④检测结果直观，可实 删．ｊ
显示。在扫查的同时可对焊缝进行分析 ＩＪ。 Ｉｔ Ｊ１
打印、存盘，实现检测结果的永久性保存，肼见 州
线底片不易携带、不易保存的缺点。⑤Ⅵ俭测＿ｌ＝ｊ．『披
法穿透的壁厚，对管道环焊缝、球罐、ｆｉｆｉ磁等蚶接
缝的检测，效率高、效果好。⑥用一套卡ｌＩ控 ；系统
可以检测管径５Ｏ～１４２２ｍｍ的管线（只需更换 ｛
导板或探头楔块）。相控阵系统通过更改软件设 ｝！ｉｊ
可适用于所有的坡口，相控阵系统完成设 的迎Ｊ芟
快，可以自动设置。
ＡＵＴ相控阵系统存在的局限性有：受徉她 Ｉ－】
素影响大，工件的表面光洁度以及导轨的安装 嫂
都会对检验结果产生影响；对于不同 度、＿１ …”埙
的焊缝，需要使用不同的校准试块； ｉ＇－Ｌ￣与ｂｔ：ＪＪ￣－．三川
的温差要求不超过±１０￣Ｃ。现场检测时，为Ｊ ㈠ 。
道的焊接速度，对环焊缝进行检测之前，先 埘 缝
进行喷水降温。
ＡＵＴ相控阵技术的发展方向：① ｆ述、Ｉ ，吖【Ｊ
温度变化的自动补偿；②热焊区使用 型 ； 删
合监测，耦合不良时以光或声的形式发出警｝【｛； ｆｊ
动进行标定和缺陷分析。
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